山西省忻州市娑婆中學2022-2023學年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市娑婆中學2022-2023學年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，細線拴一帶負電的小球，球處在豎直向下的勻強

電場中，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則

（

）

A．小球不可能做勻速圓周運動

B．當小球運動到最高點時繩的張力一定最小

C．小球運動到最低點時，球的線速度一定最大

D．小球運動到最低點時，電勢能一定最大參考答案：D2.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時間ta和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的P點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是

A．ta＞tb，va＜vb

B．ta＞tb，va＞vb

C．ta＜tb，va＜vb

D．ta＜tb，va＞vb參考答案：答案：A解析：此題平拋運動，小球在空中運動的時間由豎直方向的分運動決定，根據(jù)，可得ta>tb，水平方向做勻速直線運動，根據(jù)s＝v0t，可得va<vb，故選A。3.經(jīng)長期觀測人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)”是由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體．如圖11所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力的作用下，繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動?，F(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1∶m2＝3∶2.則可知

（

）A．m1、m2做圓周運動的線速度之比為3∶2B．m1、m2做圓周運動的角速度之比為3∶2C．m1做圓周運動的半徑為LD．m2做圓周運動的半徑為L

圖11參考答案：C4.（多選）如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A。上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有A．物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少B．物塊經(jīng)過P點的動能，前一過程較小C．物塊滑到底端的速度，兩次大小相等D．物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長參考答案：BDC5.如圖所示為一個小型電風扇的電路簡圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡L和風扇電動機D，電動機線圈電阻為r，接通電源后，電風扇正常運轉(zhuǎn)，測出通過風扇電動機的電流為I，則

A．風扇電動機D兩端的電壓為

B．理想變壓器的輸入功率為C．風扇電動機D的機械功率為

D．燈泡L中的電流為參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

設地球繞太陽做勻速圓周運動，半徑為R，速度為，則太陽的質(zhì)量可用、R和引力常量G表示為__________。太陽圍繞銀河系中心的運動可視為勻速圓周運動，其運動速度約為地球公轉(zhuǎn)速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2×109倍。為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為__________。參考答案：答案：；解析：地球繞太陽做圓周運動的向心力由太陽對地球的萬有引力充當。根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有，整理得

太陽繞銀河系運動也是由萬有引力充當向心力。

同理可得。7.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，圖象是一條過原點的直線，故圖D正確。故選D。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。8.（4分）如圖所示，有一水平軌道AB，在B點處與半徑為300m的光滑弧形軌道BC相切，一質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止于B處，現(xiàn)有一質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出。已知木塊與該水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，求：子彈射入木塊后，木塊需經(jīng)

s才能停下來。參考答案：

9.斜拋運動可看成是水平方向的

運動和豎直方向的

運動的合運動參考答案：勻速直線運動，勻減速直線運動10.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于11.圖10—59中虛線表示某一勻強電場區(qū)域內(nèi)的若干個等勢面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢面平行的方向由A點進入該電場，從上端進入電場到下端離開電場的過程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動量改變量之比是______________，電勢能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：212.某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點時的速度），每次實驗，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學們設計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點的速度。實驗次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會”或“不會”）影響探究出的結(jié)果參考答案：13.如圖所示為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線，由圖可知，該電池的電動勢E=1.50V，內(nèi)阻r=0.625Ω．參考答案：考點：測定電源的電動勢和內(nèi)阻．專題：實驗題；恒定電流專題．分析：U﹣I圖象中圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢；因為縱坐標不是從零點開始的，圖象與橫坐標的交點不為短路電流；根據(jù)公式即可求出內(nèi)電阻．解答：解：由圖可知，電源的電動勢為：E=1.50V；當路端電壓為1.00V時，電流為0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案為：1.5，0.625點評：測定電動勢和內(nèi)電阻的實驗中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實驗原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，打點計時器使用的交變電流的頻率為50，記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點。相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，紙帶旁并排放著帶有分度值為毫米的刻度尺，零點跟“0”計數(shù)點對齊，由刻度尺下放大圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離填人下列表格中。計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度為。小車的加速度是。參考答案：d1.1.10cm,d2.5.10cm,d2.12.00cm。小車的加速度是。

15.1某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．（1）實驗前需要調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導軌是否水平？

．（2）如圖乙所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=

cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2.0×10-3s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為

m/s．（3）本實驗除了上述器材外還需

，并比較

的大小，如在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），就可驗證系統(tǒng)的機械能守恒．參考答案：（1）開啟氣墊導軌讓滑塊能懸浮在導軌上靜止（2）0.52

2.6（3）天平

和四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）如圖甲所示，一滑塊隨足夠長的水平傳送帶一起向右勻速運動，滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。一質(zhì)量m=0.05kg的子彈水平向左射入滑塊并留在其中，取水平向左的方向為正方向，子彈在整個運動過程中的v-t圖象如圖乙所示，已知傳送帶的速度始終保持不變，滑塊最后恰好能從傳送帶的右端水平飛出，g取10m/s2。(1)求滑塊的質(zhì)量；(2)求滑塊向左運動過程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量；(3)若滑塊可視為質(zhì)點且傳送帶與轉(zhuǎn)動輪間不打滑，則轉(zhuǎn)動輪的半徑R為多少？參考答案：（1）3.3kg；（2）53.6J；（3）0.4m．動能定理的應用；牛頓第二定律C2E2解析：（1）子彈射入滑塊的過程中，子彈與滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒，有：①由v-t圖象知子彈入射前、后的速度和滑塊的初速度分別為：v0=400m/s，v1=4m/s，v2=-2m/s②②代入①式解得：M=3.3kg

③（2）設滑塊（包括子彈）向左運動過程中加速度大小為a，由牛頓第二定律，有

④2分，解得：a=2m/s2

⑤設滑塊（包括子彈）向左運動的時間為t1，位移大小為s1，則：=2s

⑥=4m⑦這段時間內(nèi)傳送帶向右運動的位移大小為：=4m

⑧由能量守恒定律，滑塊（包括子彈）向左運動過程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為：=53.6J

⑨2分（3）在傳送帶右端，因滑塊（包括子彈）恰好能水平飛出，故有：

⑩解得：R=0.4m

2分評分說明：沒有寫②的三個速度值,（1）問結(jié)果正確仍要扣2分。沒有⑥式，⑦式采用=4m僅給1分；而后也沒法求傳送帶相應的運動位移，這時⑨式用=26.8J或=26.8J都不給分。⑩式寫成不給分，式結(jié)果正確仍給2分】（1）根據(jù)速度時間關(guān)系求出子彈碰撞前的速度和碰撞后的速度，根據(jù)動量守恒定律求出滑塊的質(zhì)量；（2）根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律求出滑塊向左運動過程中相對皮帶運動的位移根據(jù)Q=fs求得摩擦產(chǎn)生的熱量；（3）根據(jù)速度時間關(guān)系求出皮帶運動的速度抓住滑塊恰好能從右端水平飛出可知，滑塊滑離皮帶輪時滿足重力完全提供圓周運動向心力，從而據(jù)此求得皮帶輪半徑．本題是傳送帶問題與子彈射木塊問題的綜合問題，考查了運動學公式、牛頓運動定律、動量守恒定律、功能關(guān)系，難度較大．17.（16分）如圖所示，水平傳送帶AB長L＝4.5m，質(zhì)量為M＝1kg的木塊隨傳送帶一起以v1＝1m/s的速度向右勻速運動（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。當木塊運動到傳送帶的最右端A點時，一顆質(zhì)量為m＝20g的子彈以v0＝300m/s水平向左的速度正好射入木塊并穿出，穿出速度u＝50m/s，以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊，并從木塊中穿出，設子彈穿過木塊的時間極短，且每次射入點各不相同，g取10m/s2，求：（1）在被第二顆子彈擊中前木塊向右運動到離A點多遠處？（2）木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中？（3）第一顆子彈射穿木塊時，從射中木塊到木塊相對傳送帶靜止的過程中，木塊和傳送帶摩擦時產(chǎn)生的熱能是多少？參考答案：解析：（1）第一顆子彈擊中過程中，設子彈射穿木塊后，木塊的速度為v2，子彈射穿木塊的過程中動量守恒

（1分）

解得：木塊在傳送帶上先向左做勻減速運動，當速度減為零后再向右做勻加速運動直至與傳送帶同速。設此過程中木塊運動的時間為t、對地的位移為S1。以向右方向為正方向，則

（1分）

（1分）

解得

（1分）

由動能定理得：

（1分）

解得

（1分）

故在被第二顆子彈擊中前木塊向右運動到離A點1.5米處。

（2）設木塊在傳送帶上向左做勻減速運動，在速度減為零的過程中運動對地運動的位移為S2，由動能定理得

（1分）

由于故第三次子彈射穿木塊后，木塊將從傳送帶的左端滑下。

木塊在傳送帶上最多能被3顆子彈擊中。